8x8x8 Led Cube: Hatua 9

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:52

Katika hii inayoweza kufundishwa, tutaonyesha jinsi ya kujenga Cube ya Led ya 8x8x8. Yote ilianza kama wazo kwa somo 'Elektroniki za Ubunifu', mali ya Moduli ya Uhandisi wa Elektroniki ya mwaka wa 4 katika Chuo Kikuu cha Málaga, Shule ya Mawasiliano ya Simu:

Mradi huo kwa jumla una vifaa vya kubuni na programu. Sehemu ya vifaa inajumuisha Mchemraba, na viunganisho vyote, pamoja na msingi unaounga mkono muundo. Sehemu ya programu iko katika maktaba inayoweza kuharibika, ambayo imetekelezwa ili iwe muhimu kwa miradi mingine.

Inadhibitiwa na Arduino Uno, viongo mia tano na kumi na mbili huunda mchemraba huu, na kwa kuwa hutenganishwa kwa safu na safu, kila moja inaweza kuwashwa peke yake.

Tunatoa hatua kadhaa ambazo zinaweza kufanya mradi kuwa rahisi, ingawa hii inachukua siku kadhaa. Kwa mradi huo, tumetumia transdors za Blue Leds na NPN.

Hapa tunaambatanisha orodha na nyenzo muhimu:

• LED za 512.
• 64 Makazi ya 220 ohms.
• Sajili 9 za Shift 74HC595.
• 16 2N222 Transistors.
• Bodi ya Povu.
• Mita kadhaa za waya laini (1.2mm).
• Waya wa kamba.
• Viunganishi (mwanamume na mwanamke).
• Ugavi wa Umeme.
• Sahani iliyochimbwa mapema (PCB).
• Msaada wa muundo.
• Sanduku la mbao kwa muundo.

Tunatumahi watu wote wanapenda hii kufundishwa.

Hatua ya 1: Kuchora Kiolezo cha LED

Hatua ya kwanza ni kuchora templeti ya kufanya mchakato wa askari kuwa rahisi. Katika ubao wa povu, lazima tuchote mraba na kugawanya katika viwanja 64 vidogo, vyote vimetenganishwa inchi moja. Katika makutano ya mraba mdogo na mwingine, lazima tufanye shimo na bisibisi, kwa mfano, ili kuweka viunzi ndani yao kwa askari wao.

Hatua ya 2: Jenga Msingi

Tunapaswa kufanya msingi ambapo leds zitapumzika. Ni bora kuifanya na ubao wa kuni, ambao sio mzito lakini sio laini. Baada ya kupata bodi, tunapaswa kurudia hatua ya 1, lakini sasa hapa. Tunapaswa kuashiria kuni, kuchora mraba wa inchi 8, ambapo ndani, mraba mwingine wa inchi 64 utatolewa.

Mara tu tunapochukua yote, ni wakati wa kutumia mashine ya kuchimba visima. Kwa 1mm kidogo, tutafanya shimo ambalo linatoboa kuni kwenye makutano ya kila mraba, ili kuweka waya ambazo zitashikilia muundo ndani yao.

Chukua mashine yako ya kuchimba visima na utoboleze mbali!

Tumefanya video kukuonyesha jinsi ya kufanya. Matokeo ya mwisho yanapaswa kuonekana kama picha hizi zilizopewa hapa.

Hatua ya 3: Weka waya moja kwa moja

Ni bora muundo utumie waya kati ya viunzi, kwa sababu watafanya muundo kuwa mgumu zaidi au usiobadilika. Kama kawaida waya zinauzwa kwa roll, lazima tuiweke sawa. Tutahitaji mashine ya kuchimba visima kwa hatua hii pia.

Tunapaswa kukata waya na kuweka kipande kwenye mashine ya kuchimba visima. Baada ya kuilinda, tunapaswa kushikilia sehemu nyingine ya waya, na kuwasha mashine ya kuchimba visima. Katika sekunde chache, waya itakuwa sawa kama mshumaa!

Tunakuonyesha jinsi ya kufanya mchakato huu kwenye video, na tunakupa ufunguo wa kufanya mchakato haraka zaidi: unaweza kukata waya mrefu, uinyooshe mara moja, kisha uikate.

Hatua ya 4: Solder Tabaka

Mara tu tunapokuwa na hakika kuwa vichwa vyote vinawashwa vizuri, ndio wakati wa kuziunganisha. Tunapaswa kutenganisha cathode na anode, ili mchakato ufanyike haraka.

Katika hatua hii, cathode zote zitaunganishwa. Viongozi 64 na waya 11 zitatumika: moja kwa kila safu, na 3 zaidi kwa kushikilia muundo. Unaweza kuona jinsi tulivyofanikiwa. Tunaweka sarafu 3 za senti 10 ili kuweka waya zote kwa urefu sawa, na kisha, mchakato unaanza.

Ni muhimu sana kuangalia baada ya mchakato wa solder kwamba vichwa vyote vimefungwa vizuri. Unaweza kufanya hivyo kwa kutumia Arduino, ukiunganisha waya na GND na ukichunguza na ingizo la 5V kila moja iliyoongozwa, kama unavyoona kwenye video.

Usisahau kukata sehemu ya kila cathode ambayo haijawahi kuwa askari.

Na sasa umefanya moja, endelea na hayo mengine saba!

Tulifanya picha kadhaa kuonyesha mchakato pia.

Hatua ya 5: Tengeneza Muundo wa Mchemraba

Ikiwa umemaliza kuuza, hatua inayofuata ni kutengeneza muundo wa Mchemraba. Tutaunganisha safu moja juu ya nyingine, tukitenganisha na pedi kadhaa zilizotengenezwa na bodi ya povu, kama tunavyoonyesha kwenye picha.

Katika hatua hii, anode zote zinapaswa kuunganishwa kwa waya. Muhimu ni kushikilia waya wima wakati wa kuingiza safu kwenye muundo, na kazi yako haitakuwa ngumu sana.

Kama tulivyosema hapo awali, ni muhimu sana kuangalia baada ya kutengeneza kazi sahihi ya viongo. Usisahau katika hatua hii ili kuondoa ziada ya mguu wa anode. Ni rahisi kuifanya sasa, badala ya kuifanya mwishowe.

Utaratibu utakamilika wakati tabaka 8 ziko juu yao na anode. Baada yake, anode zitauzwa kwa PCB.

Inahitajika kuunganisha nyaya za wima kutoka kwa msingi hadi kila safu wima ya LED kwa utendaji mzuri wa kila safu na kuelekeza iliyoongozwa kwenye shoka za x, y na z. Unaweza kuona hiyo kwenye picha.

Hatua ya 6: Waya Up Base

Lazima tuunganishe safu zinazolingana kwa kutumia waya za vipande, ambazo tutaongeza viungio ambavyo vitaingia kwenye bodi ya mzunguko iliyochapishwa, mwishowe kumulika mchemraba.

Kila safu itakuwa na svetsade ya kebo, na kila safu 8, ambazo zinaunda safu wima, zitaunganishwa na kontakt sawa ya kiume, ambayo itaingizwa kwenye kiunganishi cha kike katika PCB. Tabaka zenye usawa pia zitabeba kontakt ili kuwa na cathode pamoja kwa unganisho na PCB.

Hatua ya 7: Solder Circuitry

Kufuatia muundo wa mzunguko, tutaunganisha vifaa vyote kwenye bamba iliyotobolewa, tukiunganisha viunganisho ambavyo ni muhimu na kuvuta kebo ikiwa hakuna mahali pa kulehemu.

Kwa hatua hii tunahitaji:

• Sahani iliyotobolewa (inaweza kuwa vipande au bila muundo). Tumetumia bila mfano
• Kuhimili
• Viunganisho vya kiume
• Rekodi
• Transistors ya NPN
• Cable ya vipande

Hatua ya 8: Msaada wa Mchemraba

Tutafafanua msaada, kwa upande wetu wa kuni, ambapo tutaanzisha mzunguko na kuunga mkono mchemraba.

Jinsi tumefanya? Sanduku la upana wa 26 cm, 31 mrefu na 10 juu. Tunaweka msaada mdogo ambao utazuia mchemraba usianguke chini ya sanduku, na hivyo kuharibu mzunguko unaokwenda chini.

Hatua ya 9: Kanuni na Programu

Nambari hiyo ina safu ya Boolean ya maadili 512 ambayo inawakilisha hali ya kila iliyoongozwa.

Imegawanywa katika sehemu mbili, moja inawajibika kutofautisha hali ya kila inayoongozwa na kubadilisha maadili kwenye safu, sehemu nyingine inawajibika kwa kutuma habari kwa sajili.

Kwa kutuma habari kwa rejista, kazi ya shiftOut () inatumiwa, ikiwa na pembejeo ya data ya aina ya baiti, inazalisha saa na ishara za data kwa usafirishaji wa serial na madaftari.

Uhitaji wa kutafsiri safu ya Boolean kwa safu ya aina ya ka inaonekana, kila ka inawakilisha rekodi. Kulingana na saizi ya mchemraba kubuni idadi ya rejista za mabadiliko katika mabadiliko ya mradi. Sehemu hii ya nambari ni rahisi kurahisisha upelekaji wa habari kwa cubes ya saizi tofauti.

Kwa uundaji wa michoro kwenye mchemraba tunatumia kazi ya voxelWrite (), kazi hii inaturuhusu kubadilisha hali ya iliyoongozwa kulingana na kuratibu zingine x, y, z.

katika kiunga kifuatacho kwa ukurasa wetu wa GitHub, unaweza kupata habari muhimu: